Газохроматографическое определение фторид-хлоридов кремния SiСlnF4-n (n = 0 ÷ 4), полученных по реакции тетрафторида кремния с хлоридом алюминия(III)

Abstract

It is for the first time that the method of gas chromatography was used for the determination of silicon fluoride-chlorides SiСl (n = 0 . 4) which are the initial, intermediate and final substances while producing n F4-n silicon tetrachloride from silicon tetrachloride and aluminum chloride (III). The analysis of samples taken during this reaction was carried out using the “Tsvet -800” gas chromatographer. The samples were injected into the instrument using a vacuum dosing system. To separate the components, a chromatographic column made of molybdenum glass with a length of 5 m and an internal diameter of 3 mm was used. It was filled with a Chromatone N-AW-HMDS (grain size 0.250-0.315 mm) with 15% methylsilicon elastoplastic E-301. The registration of silicon fluoride-chlorides was implemented using a thermal conductivity detector. The identification of SiF4 and SiCl4 in the mixture was conducted by comparing the times of holding the chromatographic peaks with the times of holding these individual substances. The times of holding not available for SiClF3, SiCl2F2, SiCl3F in the individual states were determined using the dependence of the logarithm of the corrected holding time on their molecular mass. The concentrations of silicon fluoride-chlorides were determined using the internal normalization method. The data were obtained on the changes in the concentrations of these substances during the synthesis of silicon tetrachloride. The confirmation of the correctness of the analysis results was made using the method of varying the size of the sample.

Впервые с использованием метода газовой хроматографии проведено определение фто­рид-хлоридов кремния SiСl (n = 0 . 4), являющихся исходными, промежуточными и конечными n F4-n веществами при получении тетрахлорида кремния из тетрафторида кремния и хлорида алюминия(III). Анализ проб, отобранных в процессе протекания данной реакции, проводили с использованием газового хроматографа «Цвет–800». Их ввод в прибор осуществляли с помощью вакуумируемой системы дозирования. Для разделения компонентов применяли насадочную хроматографиче­скую колонку из молибденового стекла длиной 5 м и внутренним диаметром 3 мм, заполненную хроматоном N-AW-HMDS (размер зерна 0.250-0.315 мм) с 15 % метилсиликонового эластомера Е-301. Регистрацию фторид-хлоридов кремния осуществляли с использованием детектора по теплопроводности. Идентификацию SiF4 и SiCl4 в смеси проводили сравнением времен удерживания хроматографических пиков со временами удерживания соответствующих индивидуальных веществ. Времена удерживания веществ, отсутствующих у нас в индивидуальном состоянии SiClF3, SiCl2F2 и SiCl3F, оценивали с использованием зависимости логарифма исправленного времени удерживания от их молекулярной массы. Определение концентраций фторид-хлоридов кремния выполнено с использованием метода внутренней нормировки. Получены данные по изменению концентраций этих веществ в процессе синтеза тетрахлорида кремния. Подтверждение правильности результатов анализа выполнено с использованием метода варьирования величины пробы.